2010 Fiscal Year Annual Research Report
C1微生物を中心とした複合生物系による分子循環と炭素固定
| Project/Area Number |
22380052
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
阪井 康能 京都大学, 農学研究科, 教授 (60202082)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
由里本 博也 京都大学, 農学研究科, 准教授 (00283648)
奥 公秀 京都大学, 農学研究科, 助教 (10511230)
|
|---|
| Keywords | メタン / メタノール / メタン酸化菌 / 生育促進 / レドックス / オートファジー / 複合生物系 / メタノール資化性細菌 |
|---|
| Research Abstract |
地球上の炭素循環における炭素固定系の増強を目指し、メタンやメタノールを資化するC1微生物を中心とした植物-微生物複合生物系による有用機能の探索、その分子・情報の循環機構の解明に関する以下の3項目の研究を行った。
1. 植物に常在するC1微生物の統括的な理解とメタン酸化活性・イネ生育の促進
森林土壌から新規に単離したメタン酸化菌Methylovulum miyakonenseについて新属新種を提唱した。本菌のメタン酸化酵素の遺伝子構造を明らかにするとともに、本菌との共培養によりメタン酸化能促進効果を与えるSinorhizobium属細菌が生産する低分子化合物の同定とメタン酸化促進効果の評価を進めた。一方、イネに生育促進効果を与えるメタノール資化性細菌Methylobacterium sp.RS1株について、ポット栽培でも生育促進効果を確認するとともに、イネのトランスクリプトーム解析を行い、顕著に発現量が上昇する遺伝子を抽出した。
2. C1化合物誘導発現・タンパク質合成・分解と植物表層におけるC1微生物の生存戦略
シロイヌナズナ葉上でのメタノール資化性酵母遺伝子発現解析や細胞数定量手法、生化学的解析手法を確立し、メタノール資化性酵母が植物表層に生存する際、メタノール代謝とオートファジーが重要な役割を果たすことを明らかにした。
3. 酵母グルタチオン合成・分解系を中心とした細胞内レドックス・転写制御
細胞内レドックスをin vivoで可視化できるレドックスフロールを用いることにより、メタノール資化性酵母細胞を窒素飢餓に置いた際に細胞質が還元的になることを見出した。C1代謝応答と細胞内レドックスの関係を明らかにするため、グルタチオン合成系や液胞トランスポーターと考えられる遺伝子破壊株を作成した。
|
